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Einrichtung für eine elektrische Steuerung für Zweiseilgreiferwindwerke
mit zwei Gleichstrommotoren als Hub- und Schließwerksmotoren zur Lastverteilung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine elektrische Steuerung für Zweiseilgreiferwindwerke
mit zwei Gleichstrommotoren als Hub- und Schließwerksmotoren zur Verteilung der
Last beim Heben und Senken des Greifers auf die beiden Gleichstrommotoren, wobei
unter der Bedingung des Gleichlaufes die Drehmomente bei Nennlast so aufgeteilt
sind, daß der Hubwerksmotor stärker belastet ist als der Schließwerksmotor.
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Für jeden Greiferbetrieb ist Voraussetzung, daß der gefüllte Greifer
geschlossen bleibt. Es ist bekannt, dieser Bedingung dadurch zu genügen, daß Hub-
und Schließwerk gezwungen werden, beim Heben und Senken des Greifers jeweils etwa
die Hälfte der Last zu übernehmen. Diese Lastverteilung zu gleichen Anteilen hat
den Nachteil, daß beim Zurückgehen des Füllungsgrades des Greifers auf einen geringen
Wert (Zusammenkratzen der Reste) und bei einer leichtgängigen Greiferausführung
der Fall eintreten kann, daß das öffnende Moment größer wird als 50% des verbleibenden
Restmomentes aus Greifergewicht und Füllung, wodurch sich der Greifer öffnet.
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Da der Schließwerksmotor und der Hubwerksmotor bei bekannten Ausführungen
jeweils die Hälfte der Last übernehmen, hat man für beide Motoren dieselbe Type
gewählt. Nun ist das Schließwerk, bedingt durch die Arbeitsgänge des Schließens
und Öffnens, zusätzlich beansprucht. Aus diesem Grund sind die Antriebe thermisch
entsprechend der vom Schließwerk aufzunehmenden Belastung ausgelegt, wodurch der
Hubwerksmotor nicht voll ausgenutzt wird.
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Es ist auch bereits bekanntgeworden, Mittel vorzusehen, durch die
bei Nennlast das vom Hubwerksmotor aufzubringende Drehmoment größer wählbar ist;
als das vom Schließwerksmotor aufzubringende Drehmoment. Ferner ist es bekanntgeworden,
für die beiden Triebwerke Motoren mit grundsätzlich gleicher Drehzahl und Leistung
zu verwenden, wobei die beiden in der Drehzahl regelbaren Motoren typenmäßig verschiedene
Drehzahlen aufweisen können.
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Unter der Bedingung des Gleichlaufes der beiden Motoren für das Hub-
und Schließseilwindwerk sind die Momente derselben jeweils so aufgeteilt, daß das
Hubseilwindwerk stärker belastet ist als das Schließseilwindwerk. Dies bedingt aber
bei der ungleichen Belastung der Motoren eine thermisch unterschiedliche Beanspruchung
derselben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beiden Motoren für das
Hub- und Schließwerk thermisch gleichmäßig zu belasten, wodurch die gesamte Anlage
mit einem besseren Wirkungsgrad arbeitet. Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs
genannten Art besteht die Erfindung darin, daß bei konstanter Felderregung der beiden
Gleichstrommotoren zum sicheren Geschlossenhalten des Greifers für den Schließwerksmotor
ein einstellbares Mindestdrehmoment dadurch lastunabhängig erzwungen wird, daß eine
dem Ankerstrom des Schließwerksmotors proportional einstellbare Spannung über einen
Verstärker der Summe zweier Spannungen entgegengeschaltet ist, die aus einer dem
Ankerstrom des Hubwerksmotors proportionalen Spannung und einer konstanten Zusatzspannung
gebildet ist, und daß eine dabei am Verstärker auftretende Spannungsdifferenz zu
einer selbsttätigen, der Spannungsdifferenz proportionalen Änderung des Ankerstromes
des Hubwerksmotors ausgenutzt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die dem Ankerstrom
des Hubwerksmotors und/ oder die dem Ankerstrom des Schließwerksmotors proportional
einstellbaren Spannungen Gleichstromwandlern entnommen.
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In den Figuren ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung
nach der Erfindung dargestellt sowie das Kennlinienfeld der Antriebe der dargestellten
Einrichtung.
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Gemäß F i g. 1 wird bei einem Zweiseilgreiferwindwerk mit durch je
einen Motor angetriebenem Hubwerk und Schließwerk sowohl das Hubwerk als auch das
Schließwerk - beide nicht dargestellt - über je einen Leonardantrieb angetrieben,
die je einen Gleichstromgenerator G1 bzw. G2 mit Erregung Ei bzw. E2 und einen Gleichstrommotor
M1 bzw. M2 enthalten. Im Ankerstromkreis der Leonardantriebe
G1,
Ml bzw. G2, M2 befindet sich je ein einstellbares Potentiometer P1, P2, die gegebenenfalls
über Gleichstromwandler gespeist werden und von denen den Ankerströmen 11, 12 proportionale
Spannungen abgenommen werden. Der Abgriff am Potentiometer P, ist direkt auf den
Eingang eines Verstärkers V geschaltet, wogegen zwischen dem Abgriff des Potentiometers
P, und dem Verstärker V ein weiteres Potentiometer P3 geschaltet ist. Mittels der
Potentiometer P1 und P2 ist ein strahlenförmiges Kennlinienfeld für einstellbare
Lastverteilungen auf die beiden Gleichstrommotoren Ml M2 erzielbar. Mittels des
über einen Transformator T und einen Gleichrichter G3 mit konstanter Spannung gespeisten
einstellbaren Potentiometers P3 ist eine Zusatzspannung Up" einführbar und dadurch
eine Parallelverschiebung des Kennlinienfeldes möglich. Bei Auftreten von Spannungsdifferenzen
zwischen der am Potentiometer P2 abgenommenen Spannung Up 2 und der am Potentiometer
P, abgenommenen Spannung Up, erfolgt eine Änderung der Erregung E1
für den Gleichstromgenerator G1 des Hubwerksmotors Ml im Sinn der Beseitigung der
Spannungsdifferenz. Im Ausführungsbeispiel ist der Gleichstromgenerator G2 des Schließwerksmotors
M2 entsprechend dem vorgegebenen Sollwert ausgesteuert.
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Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich somit um einen Regelkreis,
dessen Sollwert-Ankerstrom 12 veränderlich ist und dessen Istwert-Ankerstrom I1
über die Erregung Ei des Gleichstromgenerators G1 verändert wird, wenn in dem als
Regler wirkenden Verstärker V eine Regelabweichung festgestellt wird. Soll- und
Istwert in dieser Anordnung sind vertauschbar, der Eingriff in den Regelkreis würde
bei der dann vorhandenen Anordnung im Leonardkreis des Schließwerksmotors M2 erfolgen.-
. An Stelle des Leonardantriebs kann auch ein Stromrichterantrieb verwendet werden.
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In F i g. 2 ist das Kennlinienfeld der von den Gleichstrommotoren
Ml, M2 aufzubringenden Drehmomente dargestellt. Auf der Abszisse ist die Summe der
Drehmomente Mdl und Md2 aufgetragen, auf der Ordinate die von jedem Gleichstrommotor
Ml bzw. M2 zu übernehmenden Drehmomente Mdl bzw. Md2. Man erhält ein strahlenförmiges
Kennlinienfeld, begrenzt z. B. durch das Dreieck OAB, wobei die Strahlen von O ausgehen.
Durch die am Potentiometer P3 abnehmbare konstante Zusatzspannung Up.
ist
dieses strahlenförmige Kennlinienfeld parallel zur Abszisse verschiebbar, man erhält
das Kennlinienfeld CDE. Außerdem ist durch die an den Potentiometern P1 und P2 abnehmbaren
Spannungen Up 1 und Up. die Lastverteilung auf die beiden Gleichstrommotoren
Ml und M2 einstellbar. Diese Einstellung ist auch ohne die Zusatzspannung
Up.. im Kennlinienfeld OAB möglich, gibt hier aber dem Antrieb nicht das
gewünschte Verhalten, da das einmal eingestellte Verhältnis der Drehmomente Md2IMd.,
konstant bleibt. Durch die Zusatzspannung Up 3 und durch die Einstellung
der Potentiometer P1 und P2 erhält man eine wählbare Kennlinie CF. Die Last im Bereich
oberhalb der Kennlinie CF wird vom Schließwerksmotor M2 und die im Bereich unterhalb
der Kennlinie CF vom Hubwerksmotor Ml aufgebracht. Durch diese Maßnahmen wird bewirkt,
daß der Schließwerksmotor M2 auch bei leerem Greifer ein einstellbares Mindestmoment
aufbringt, wogegen bei vollem Greifer der Hubwerksmotor M1 höher belastet ist als
der Schließwerksmotor M2. Bei leerem Greifer (z. B. 4001o der Nennlast) verteilen
sich im dargestellten Beispiel die Belastungen auf den Hubwerksmotor Ml als Mindestdrehmoment
Mdi zu etwa 10 % und auf den Schließwerksmotor M2 als Mindestdrehmoment Md2 zu etwa
30%, wogegen bei vollem Greifer die Verteilung auf den Schließwerksmotor M2 zu etwa
40'% und auf den Hubwerksmotor Ml zu etwa 60% erfolgt.
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Der Greiferbetrieb wird in dem durch die Punkte A, B, G, H
bezeichneten Bereich durchgeführt. Die Verteilung der Drehmomente auf die beiden
Antriebsmotoren Ml, M2 in jedem Belastungszustand des Greifers ist durch die Kennlinien
CF gegeben. Während das Drehmoment Md2 für -den Schließwerksmotor M2 bei steigender
Last nur langsam anwächst, steigt das Drehmoment Mdl für den Hubwerksmotor Ml schneller
an. Im allgemeinen wird der Greifer im Bereich der Nennlast gefahren, so daß der
Hubwerksmotor Ml durch die Lastverteilung beim Heben und Senken höher belastet ist.
Da die öffnungs- und Schließbewegungen durch den Schließwerksmotor Mn zusätzlich
durchzuführen sind, wird die Einstellung so vorgenommen, daß beide Gleichstrommotoren
M:, M2 jedoch thermisch gleich belastet sind.